一种节能环保的顺反季节冰场泳池系统的制作方法

本发明涉及真冰场和恒温泳池的设计运维等技术领域，特别是一种顺反季节循环切换使用的冰场泳池系统。

背景技术：

冰雪运动蓬勃发展，真冰滑冰为大众喜闻乐见的休闲娱乐项目；真冰场滑冰为时尚运动，真冰场可提升旅游城市名片；真冰场属于较稀缺的业态，可吸引人流、提高知名度；举行赛事，可提升餐饮、娱乐等文化经济的整体效应；真冰场与恒温泳池并存，将进一步促进上述优势呈现。

但传统真冰场、恒温泳池主要存在以下问题：运行能耗大，运营成本高；占地面积大；季节波动大难以稳定运营；冰场泳池同时运营困难增大。

技术实现要素：

本发明针对上述传统真冰场、恒温泳池存在的问题，采用工艺耦合，优势互补，科学用能，降低成本，提出一种节能环保的顺反季节冰场泳池系统。

本发明提供的技术方案是：

一种节能环保的顺反季节冰场泳池系统，包括相毗邻的同尺寸的内外两个场地，两个场地分别作为冰场和泳池，在冬季和夏季相互切换，两个场地之间设置有生活热水储箱，制冰机组，泳池池水净化装置，辅助加热装置，蓄能装置，热泵装置，净水补水装置，制冰机组向冰场输送冷量，制冰机组携带走冰场热量，蓄能装置向制冰机组提供冷却水，制冰机组向蓄能装置排出冷却水回水，蓄能装置向热泵装置提供热源水，热泵装置向蓄能装置提取冷量，热泵装置向辅助加热装置提供热水，净水补水装置向热泵装置提供补水，热泵装置向泳池提供热水，热泵装置由泳池抽取池水，泳池向泳池池水净化装置排出污水，泳池池水净化装置为泳池提供净水补水，辅助加热装置为生活热水储箱提供生活热水，净水补水装置向冰场提供补水，净水补水装置向泳池提供补水，净水补水装置向蓄能装置提供补水；夏季，室外场地作为泳池使用，室内场地作为冰场使用；冬季，室外场地作为冰场使用，室内场地作为泳池使用。

本发明通过顺反季节冰场泳池两用场地建设，整合传统冰场、泳池、生活热水制备工艺，季节性切换运营，实现冰场制冷副产热能为泳池恒温供热，富余热量用来制备生活热水，满足相关人员生活需要；实现了能源的综合高效利用。顺应季节的温湿度特点，充分利用能源，实现冰场、泳池的全年度经济、稳定运营，实现了过冰场、泳池的全年运行，有效保障了运营时间和营业额；提升了房产的整体定位，可组织大型比赛，更好的为公众服务。标准冰场、泳池的设立，取消了传统冰场的冷却塔系统，降低了投资，节省了占地，美化了环境，减弱城市热岛效应。该系统可提升城市名片，经济效益、社会效益、环保效益明显。

附图说明

图1是本发明系统原理图。

图2是本发明场地布置图（夏季）。

图3是本发明场地布置图（冬季）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1，一种节能环保的顺反季节冰场泳池系统，包括相毗邻的同尺寸的内外两个场地，两个场地分别作为冰场101和泳池102，在冬季和夏季相互切换，两个场地之间设置有生活热水储箱103，制冰机组104，泳池池水净化装置105，辅助加热装置106，蓄能装置107，热泵装置108，净水补水装置109，制冰机组104向冰场101输送冷量，制冰机组104携带走冰场热量，蓄能装置107向制冰机组104提供冷却水，制冰机组104向蓄能装置107排出冷却水回水，蓄能装置107向热泵装置108提供热源水，热泵装置108向蓄能装置107提取冷量，热泵装置108向辅助加热装置106提供热水，净水补水装置109向热泵装置108提供补水，热泵装置108向泳池102提供热水，热泵装置108由泳池102抽取池水，泳池102向泳池池水净化装置105排出污水，泳池池水净化装置105为泳池提供净水补水，辅助加热装置106为生活热水储箱103提供生活热水，净水补水装置109向冰场101提供补水，净水补水装置109向泳池102提供补水，净水补水装置109向蓄能装置107提供补水；夏季，室外场地作为泳池使用，室内场地作为冰场使用；冬季，室外场地作为冰场使用，室内场地作为泳池使用。

以标准冰场地尺寸建设相毗邻的两个场地；

（1）夏半年：环境温度较高，冰场跑冷严重，为反季节场地，应采取较高的隔热措施；环境温度较高，泳池所需恒温加热功率较低，为顺季节场地，冰场制冷转移的热量需泳池自发散热，应加强泳池与环境的传热程度；为节能考虑，宜设计为：

①夏季顺季节泳池：室外场地作为标准游泳池使用；

②夏季反季节冰场：室内场地作为标准冰球场使用；

（2）冬半年：环境温度较低，为反季节场地，泳池自发散失的热量较多，应采取较高的隔热措施，以降低泳池与环境的传热程度，同时需要得到更多的热量补充；环境温度较低，冰场所需制冷功率较低，为顺季节场地；为节能考虑，宜设计为：

①冬季顺季节冰场：室外场地作为标准冰球场使用；

②冬季反季节泳池：室内场地作为标准游泳池使用。

如图2，场地说明：

1、标准冰场

冰场101冰面面积1800m²，为国际冰联标准冰场，可满足冰场赛事、冰上表演之需要，同时可满足公众滑冰、冰上各种娱乐项目的需要。冰面温度≤4℃，冰层厚度≥4cm，初始成冰时间≤48h，承重≥1000kg/m²。

2、标准泳池

泳池102长50m，宽25m，水深1.8m，泳池总水量约2250m³，水温保持在25℃。满足正规游泳比赛，公众游泳、戏水需要。

3、生活热水储箱

生活热水储箱103，具有保温供能，其核心作用有二：保温、暂存。

4、制冰机组

制冰机组104，制冷剂提供冷冻液≤-14℃，冷却水设计温度18℃。

5、净化装置

泳池池水净化装置105，包含循环过滤设备、消毒设备、清洁设备等。

6、辅助加热装置

辅助加热装置106，由热泵装置108输送来的水温为35℃~45℃，辅助加热装置106将其升温至50℃。

7、蓄能装置

蓄能装置（蓄热装置/蓄冷装置）107，平衡匹配泳池散热和冰场吸热补偿量的时间分布和空间分布的不均衡。

8、热泵装置

热泵装置108，提取蓄能装置107中热量，为泳池102提供恒温热水，为辅助加热装置106提供制备生活热水的原料热水。

9、净水补水装置

净水补水装置109，以自来水为原料，提供系统补水，包含循环过滤设备、清洁设备等。

工艺流程说明

如图1所示，说明如下：

1、制冷工艺流程

①制冰机组104吸收制冷剂热量后通过输冷管路301为冰场101提供冷量，并通过制冷剂回流管路302抽回制冷剂，完成制冰机组104→输冷管路301→冰场101→制冷剂回流管路302→制冰机组104的制冷剂循环；

②制冰机组104通过供冷却水管路303抽取蓄能装置107中冷却水，赋热后通过排冷却水回水管路304排回蓄能装置107；完成制冰机组104→排冷却水回水管路304→蓄能装置107→供冷却水管路303→制冰机组104的冷却水循环。

2、恒温工艺流程

①热泵装置108通过供热源水管路305吸收蓄能装置107热源水热量后，通过排热源水回水管路306排回蓄能装置107，完成热源水热泵装置108→排热源水回水管路306→蓄能装置107→供热源水管路305→热泵装置108的热源水循环；

②热泵装置108通过抽取池水管路310抽取泳池102池水，赋热后，通过向泳池提供热水管路309排回泳池102，完成热泵装置108→向泳池提供热水管路309→泳池102→抽取池水管路310→热泵装置108的泳池102恒温循环。

3、生活热水制备工艺

①热泵装置108→排热源水回水管路306→蓄能装置107→供热源水管路305→热泵装置108的热源水循环；

②完成净水补水装置109→向热泵装置补水管路308→热泵装置108→向辅热装置供热水管路307→辅助加热装置106→供生活热水管路313→生活热水储箱103工艺；其中净水补水装置109以自来水为原料，生活热水储箱103可提供生活热水产品。

4、净化工艺流程

①流程为泳池池水净化装置105→泳池净水补水管路312→泳池102→泳池排污水管路311→泳池池水净化装置105净化循环；

②其中泳池池水净化装置105通过泳池排污水管路311抽取泳池102的待净化水，完成初滤、净化、消毒等步骤后通过泳池净水补水管路312排回泳池102。

5、补水工艺流程

净水补水装置109分别通过向热泵装置补水管路308、向冰场补水管路314、向泳池补水管路315、向蓄能装置补水管路316为热泵装置108、冰场101、泳池102、蓄能装置107提供洁净补水。

结论性设计参数

某城市为例，以其气象参数为设计基础数据，得出以下结论性（设计日）设计参数，参见表1，仅供参考，以便说明本发明的经济性和实用性。

表1结论性设计参数

场地布置说明

如图2，说明如下：

（1）场地内包括：

①制冷设施：制冰机房、冰车房、储物清洁室；

②比赛设施：大厅、票务中心、教练培训室、会议室、灯光音响室、观赛区；

③附属设施：医务室、商店、换鞋休息区、密码柜区、更衣室、卫生间等；

（2）场地内布置满足举行正规的冰球或游泳比赛需要；

（3）制冰机组104，蓄能装置107为地下建筑。

循环切换说明

1、设备安装及施工：

（1）室内外两个场地均按照标准冰球场尺寸要求进行挖方施工，满足泳池水深要求（1.8m），冰场泳池均在地表以下；

（2）两个场地地下均预埋制冷盘管；

（3）场地敷设输冷管路301、制冷剂回流管路302、向泳池提供热水管路309、向热泵装置补水管路310、泳池排污水管路311、泳池净水补水管路312管路及阀门电气装置；

2、建筑附件切换：

（1）做冰场使用时，根据冰场尺寸要求在池壁内侧安装围挡（预埋地脚螺栓）；

（2）做泳池使用时，拆掉冰场围挡，根据泳池尺寸，组装泳池围栏满足比赛时的蹬壁需要；

（3）做泳池使用时，仍以池壁范围注水，标准泳池围栏与池壁之间的水域111作为戏水场地使用。

3、工艺流程切换

（1）通过切换阀门，切换制冰机组104与冰场101的输冷管路301、制冷剂回流管路302；

（2）通过切换阀门，切换热泵装置108与泳池102的向泳池提供热水管路309、抽取池水管路310；

（3）通过切换阀门，切换泳池102与泳池池水净化装置105的泳池排污水管路311、泳池净水补水管路312。

泳池与冰场之间切换的时候，制冰机组104切断原冰场内的输冷管路、制冷回流管路，接通原泳池内的输冷管路、制冷回流管路，

热泵装置108切断原泳池内的向泳池提供热水管路309、抽取池水管路310，接通原冰场内的向泳池提供热水管路309、抽取池水管路310，

泳池池水净化装置105与原泳池内的泳池排污水管路311、泳池净水补水管路312之间切断，接通原冰场内的泳池排污水管路311、泳池净水补水管路312。